質(zhì)量流量計(jì)在煤焦化中的應(yīng)用

  煤氣凈化是將焦?fàn)t送來(lái)的荒煤氣經(jīng)過(guò)洗滌、脫酸蒸氨、脫苯等一系列工序變成相對(duì)純凈的精制煤氣，再出廠送至煤氣站或終端用戶。

  凈化后的精制煤氣中含有CO、O2、N2、H2等多種成分，每種成分的含量與工藝過(guò)程的控制有關(guān)，各工藝系統(tǒng)不盡相同。流量計(jì)計(jì)量單位通常采用體積流量和質(zhì)量流量?jī)煞N。其中質(zhì)量流量計(jì)，采用公制KG/HR作為計(jì)量單位，采集到的數(shù)據(jù)傳送到DCS系統(tǒng)*控制室集中管理。質(zhì)量流量計(jì)是一種用于各類氣體測(cè)量的熱擴(kuò)散式質(zhì)量流量計(jì)。它由一個(gè)流量元件、一個(gè)流量變送器和一個(gè)封裝組成。對(duì)于小口徑過(guò)程管線，一般使用在線式流量元件；對(duì)于大于40mm的大口徑過(guò)程管線，一般使用插入式流量元件。流量元件的過(guò)程連接方式、流量變送器的輸入電源、輸出信號(hào)標(biāo)定以及封裝和安裝方式均有多種方案供用戶選擇。

  1、安裝

  A、確認(rèn)流量元件的安裝位置

  出廠煤氣管道架設(shè)在管廊架頂層，標(biāo)高＋7500mm，管外徑1220mm，管材質(zhì)為Q235炭鋼。質(zhì)量流量計(jì)要求流量元件上游至少留出20倍管徑(過(guò)程管線)的直管段；下游留出10倍管徑的直管段。流量元件插入過(guò)程管線，過(guò)中心線0.5inch(12.7mm)，且與管線橫截面在同一平面上。FCI建議流量元件豎直或水平安裝在過(guò)程管線中。

  考慮到過(guò)程氣體中可能含有水分甚至少量焦油等液體聚集到RTD上，再成珠狀物滴下，帶走部分熱量影響兩RTD上的溫度差，從而影響到測(cè)量精度。我們采取將流量元件安裝在過(guò)程管線與水平線夾角45°斜向上的位置。當(dāng)有液體滯留在RTD上時(shí)，會(huì)迅速沿著RTD向下散開，不至于聚集成珠狀物滴下而帶走熱量。

  B、過(guò)程連接頭安裝

  過(guò)程連接頭為304不銹鋼，成環(huán)柱狀。必須保證過(guò)程連接頭上底面S與工藝管線軸線和L1所在平面平行，才能確保流量元件自過(guò)程連接頭插入過(guò)程管線后，過(guò)橫截面圓心，且與橫截面平行。

  C、流量元件的安裝

  a、計(jì)算出管道外徑的1/2，加上0.5inch，在流量元件探桿上標(biāo)出這一長(zhǎng)度(自RTD端部)。

  b、將流量元件緊固件插入過(guò)程接頭，按ANSIB16.5力矩規(guī)格擰緊，并使用適當(dāng)密劑。測(cè)量過(guò)程接頭和擰緊的緊固件整體高出管道的尺寸，在*個(gè)標(biāo)記上標(biāo)出這個(gè)長(zhǎng)度。

  c、插入流量元件，調(diào)整其位置，使緊固件上平面，這樣就使流量元件超過(guò)管道中心線0.5inch；同時(shí)使流量箭頭的小平面于過(guò)程介質(zhì)流動(dòng)方向平行(±1°)，并使箭頭指向過(guò)程介質(zhì)的流動(dòng)方向。

  d、確認(rèn)以上3步驟無(wú)誤(因金屬套環(huán)在擰緊后以鋸齒狀卡入流量元件探桿中，流量元件便不能作任何調(diào)整)，用扳手卡住緊固件，件緊固件螺栓擰緊后再擰1.25圈，這樣，流量元件就密封固定安裝到位了。

2、接線

  A、質(zhì)量流量計(jì)用戶手冊(cè)設(shè)備說(shuō)明以及接線圖均注明電源可用24VDC或220VAC，分別提供一種接線端子。可拆開變送器封裝后發(fā)現(xiàn)：接線端子旁注明ACONLY，故輸入電源只能使用220VAC。

  B、ESD警告

  流量變送器包含靜電釋放(ESD)敏感裝置，在打開封裝或處理電子線路板裝置時(shí)，需要使用標(biāo)準(zhǔn)ESD警告：使用帶有接地的兆歐電阻器，或腕帶，或膝帶，使產(chǎn)生高靜電的物品如非ESD允許的塑料、膠帶和包裝塑料等遠(yuǎn)離設(shè)備。

C、接地與屏蔽

  出于安全因素的考慮，ST98特別要求220VAC電源采用三線制，其中一根接地線必須連接到流量變送器接線端子排的接地終端。

  因傳統(tǒng)4～20mA的I/O產(chǎn)品對(duì)變頻驅(qū)動(dòng)設(shè)備等產(chǎn)生的高頻噪聲干擾較為敏感，且現(xiàn)場(chǎng)的電氣高頻噪聲污染較為嚴(yán)重。避免儀表信號(hào)傳輸回路遭受干擾，對(duì)輸出信號(hào)電纜采用屏蔽電纜，且屏蔽層在靠近變送器一端接地，DCS機(jī)柜一端包裹保護(hù)起來(lái)(另外，控制系統(tǒng)機(jī)柜組的交流電源接地、直流電源接地、電纜屏蔽層接地和機(jī)柜接地在柜內(nèi)保持彼此分離，并且接地網(wǎng)與工廠防雷接地網(wǎng)等相對(duì)獨(dú)立)。

3、調(diào)試

  使用ST98流量變送器提供的一個(gè)RJ－12通訊串口，可與FCI的FC88通訊器和PC機(jī)DB－9或DB－25接口進(jìn)行通訊，用于對(duì)流量變送器進(jìn)行參數(shù)設(shè)定或修改，調(diào)試過(guò)程中需要注意如下幾個(gè)容易出錯(cuò)的問(wèn)題。

  A、流量計(jì)輸出數(shù)據(jù)和DCS操作站顯示的數(shù)據(jù)計(jì)量單位要統(tǒng)一，如SCFM或NCMH、LB/HR或KG/HR。

  B、流量計(jì)輸出數(shù)據(jù)標(biāo)定和DCS控制系統(tǒng)接受數(shù)據(jù)標(biāo)定要一致，如4～20mA、0～20mA、1～5VDC、0～5VDC或0～10CDC。

  C、流量計(jì)的電子部分使用常數(shù)作為擬合曲線參數(shù)，用于顯示流量值。此常數(shù)由4節(jié)組成，根據(jù)用戶提供的過(guò)程介質(zhì)中各種成分(如精制煤氣中的CO、O2、N2、H2等)含量百分比等相關(guān)參數(shù)計(jì)算得出。流量計(jì)生產(chǎn)商在設(shè)備出廠前一般都將此常數(shù)固化在EEPROM中，用戶不能修改。用戶提供的這些參數(shù)都來(lái)自于設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)理論值，因此與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際參數(shù)有一定的偏差。因此，流量計(jì)在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)較大的誤差，馬鋼煤焦化公司的此類流量計(jì)均因此出現(xiàn)了嚴(yán)重偏差。

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